智能制造的三個支點
國家信息化專家咨詢委員會常務(wù)副主任周宏仁在《論智能制造》系列中的“論智能制造的三個階段”中,談到了對三個階段的基本認識。而如何實施智能制造,則需要考慮智能制造的三個支點:產(chǎn)品、裝備和過程。
第一個支點是產(chǎn)品。 智能制造的目標(biāo)是要落腳于產(chǎn)品,而不是智能制造本身。智能制造如果不能生產(chǎn)出智能的產(chǎn)品,智能制造就失去了時代的意義。
第二個支點是裝備。 生產(chǎn)過程中的每一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)上的裝備,包括檢測儀器,一定要智能化。否則,勞動生產(chǎn)力和勞動效率就不可能得到很大提高,企業(yè)可能就沒有競爭力。不是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的生產(chǎn)或檢測裝備,就不是這個時代的先進制造裝備或先進檢測儀器。
第三個支點是企業(yè)生產(chǎn)過程的智能化。 裝備智能化解決的是生產(chǎn)過程中“點”的智能化問題;企業(yè)只有實現(xiàn)生產(chǎn)全過程的智能化,才能實現(xiàn)企業(yè)全局的智能化,才能夠?qū)崿F(xiàn)智能化效益的最大化。
我國硬度計發(fā)展的三個階段
第一個階段:
在建國初期的五十年代,國內(nèi)并沒有硬度試驗的概念,只能憑有經(jīng)驗的老師傅在現(xiàn)場用看金屬磨削火花或聽金屬撞擊聲音等最原始的方式來估算材料硬度的高低。直到六十年代,國內(nèi)才出現(xiàn)了極少數(shù)幾家國營硬度計制造廠,制造一些基本的、應(yīng)用于實驗室或制造現(xiàn)場的機械手動硬度計。這個階段的劃分,大體上是從上世紀(jì)六十年代初至八十年代末。
第二個階段:
這個階段可以概括為電動化、數(shù)顯化、半自動化階段。其中,顯示方式由機械指針式實現(xiàn)了液晶數(shù)字顯示;負荷加力方式由機械加力向電機電子加力轉(zhuǎn)化;測量手段由手動光學(xué)向數(shù)字化測量方式的轉(zhuǎn)化等等。這個階段,從上世紀(jì)八十年代末,萊州市試驗機總廠引進吸收日本明石的數(shù)顯洛氏硬度計、電動洛氏硬度計開始。
第三個階段:
當(dāng)前我國國民經(jīng)濟發(fā)展正處在從“中國制造”向“中國質(zhì)造”、繼而向“中國智造”的轉(zhuǎn)變時期,這就需要更全面、精確的檢測數(shù)據(jù)來支撐。中國硬度計發(fā)展進入的第三個階段,從上世紀(jì)九十年代開始嘗試,二十一世紀(jì)起步。該階段的技術(shù)特點是CCD測量、軟件程序控制、計算機應(yīng)用等為基本配置,然后進一步向數(shù)字化、智能化、在線化、網(wǎng)絡(luò)化進步的過程。
現(xiàn)在的許多號稱進口硬度計或零部件其實就是由中國生產(chǎn)制造的。隨著CCD測量、程序控制、計算機應(yīng)用等技術(shù)取得重大突破,國內(nèi)優(yōu)秀硬度計制造企業(yè)制造的硬度計完全能夠滿足硬度試驗方法、硬度計制造和硬度計計量等國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。現(xiàn)在國產(chǎn)常規(guī)硬度計功能齊全、精度高、重復(fù)性好、性價比高、售后服務(wù)方便,替代進口硬度計或者選擇國內(nèi)硬度計制造企業(yè)的硬度計產(chǎn)品將成為趨勢。
數(shù)字化、智能化
產(chǎn)品智能化是當(dāng)今計算技術(shù)發(fā)展的一個新的重大趨勢。業(yè)務(wù)計算的發(fā)展為硬度計的信息處理和傳播提供平臺。隨著互聯(lián)網(wǎng)及其附屬產(chǎn)品的發(fā)展,將大大地推動計算技術(shù)向高端硬度計產(chǎn)品領(lǐng)域滲透,提升其智能化、在線化、網(wǎng)絡(luò)化水平,產(chǎn)品計算將成為下一個熱點。數(shù)字化智能制造的下一步的發(fā)展,就是要實現(xiàn)過程的智能化,對硬度計而言,就是要完成從硬度計裝備這個“點”向在線硬度自動檢測過程這條“線”的發(fā)展。
隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展,動態(tài)硬度計、現(xiàn)場硬度計、應(yīng)用于流水線上的智能化在線自動檢測硬度計技術(shù)水平將有較大的發(fā)展空間。隨著自動化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)將在硬度計上得到廣泛應(yīng)用,如硬度計壓頭自動轉(zhuǎn)換技術(shù)、硬度自動測量和智能化處理技術(shù)、圖像自動捕捉和圖像自動處理、智能機械手與硬度計的聯(lián)動、流水線自動設(shè)備與在線檢測硬度計的無縫對接等等,必將催生高檔大空間硬度機、全量程的通用或萬能硬度計、全自動硬度計、現(xiàn)場硬度計、智能化在線自動檢測硬度機的華麗轉(zhuǎn)身。網(wǎng)絡(luò)化 過程智能化最典型的代表,正是工業(yè)4.0或中國制造2025和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的奮斗目標(biāo)。不遠的將來,企業(yè)的縱向一體化內(nèi)部網(wǎng)和橫向一體化的外部網(wǎng)信息系統(tǒng)要走向一體化,把內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)完全整合在一起,將數(shù)據(jù)完全打通,變成一個智能物理系統(tǒng)。 未來的硬度計,將通過手機端、電腦端等軟件平臺,可以遠程控制完成整個硬度試驗過程:可以 遙控接收指令,可以根據(jù)指令自動完成壓頭更換和切換試驗參數(shù)配置,機械手按指令自動與載物臺上配合銜接,硬度測試可以實現(xiàn)自動完成加載、保載、卸載、壓痕測量等全部試驗過程,試驗結(jié)果、試驗數(shù)據(jù)分析自動上傳、保存和進行大數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析,機械手按照試驗結(jié)果及其預(yù)設(shè)程序順利完成測試試樣的分揀處理,數(shù)據(jù)共享及報表打印、硬度試驗軟件的遠程升級、設(shè)備故障診斷等功能成為基本功能。智慧連接層、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息、云計算數(shù)據(jù)中心、認知層的解決問題的方法、配置層通過計算機網(wǎng)絡(luò)完成對人對物對計算機的重新配置或更改,這些配置將變得稀疏平常。硬度試驗測量軟件的評價檢定,也將隨著全數(shù)字測控技術(shù)逐漸成為硬度計技術(shù)發(fā)展的主流。 智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化硬度檢測,必將國際硬度計發(fā)展的趨勢。實現(xiàn)圖像等數(shù)據(jù)大容量信息的網(wǎng)絡(luò)傳遞,完成上位機對終端的控制、信息獲取及圖像采集前端對上位機的數(shù)據(jù)上傳、信息回復(fù)等一套完整靈活的雙向通訊協(xié)議等等,必將引發(fā)硬度計這一檢測儀器的革命。